変圧器レスコンポーネントオイル中のガスモニタリング：軽量DGAソリューションの選択ポイント

• 少ないコンポーネントの定義低成分油中のガスのオンライン・モニタリングは、コストと経済性のバランスをとりながら、（7種類以上のガスではなく）3～5種類の重要な故障ガスだけを検出する軽量なDGAソリューションを意味する。
• 典型的な構成最も一般的な少ない成分の組み合わせは、H₂、CH₄、C₂H₂にCOを加えたもので、放電障害と熱障害の基本的な判断ニーズをカバーしており、費用対効果の高い妥協案である。
• 適用シナリオ110kV以下の都市型変電所、産業用変圧器、予算が限られているがオンライン監視が必要なあらゆる種類の配電変圧器。
• 選考のポイントどのガスを残す価値があるかは、変圧器の運転特性と主なリスクの種類によって異なります。

1.サブコンポーネント・プログラムの位置づけ

オンライン変圧器オイルクロマトグラフィーの分野では、全成分ソリューションが7種類以上のガスを検出し、すべての故障タイプをカバーしますが、設備投資とO&Mコストが高くなります。一方、単一水素ソリューションは水素のみを検出し、最も低い投資で済みますが、故障タイプを区別する能力はありません。低成分ソリューションはその中間に位置し、コア故障を診断するのに必要な最小限のガス数を保持し、中程度の投資で許容可能な診断能力を提供する。

包括的なアプローチを追求する代わりに、部品点数削減プログラムでは、監視対象の変圧器で最も可能性の高いタイプの故障に対応する重要なガスを選択する。この需要主導型の選択戦略が、レス・コンポーネント・プログラムの核となるロジックである。

2.一般的な部品点数の少ない構成

3.選考に関する考慮事項

3.1 変圧器のリスク特性がガスミックスを決定する

異なる変圧器の運転条件と履歴が、主なリスクの種類を決定する。高負荷で長時間運転される変圧器は、主に過熱のリスクがあり、エチレンを含むことを保証すべきである。運転寿命が長く、放電の履歴がある変圧器は、アセチレンを含むことを保証すべきである。

3.2 ガス間の診断補完性

メタンとエチレンの添加は温度範囲を決定し、アセチレンの添加は放電の有無を決定し、一酸化炭素の添加は絶縁が劣化しているかどうかを決定する。選択するガスの組み合わせは、対象となる変圧器の最も重大な故障モードをカバーするようにしなければならない。

3.3 将来の拡張スペース

コンポーネントが少ないシステムの中には、ハードウェアレベルで拡張機能が組み込まれているものもあり、カラムや検出チャンネルを追加することで、より多くのガス構成へのアップグレードが可能です。初期予算は限られているが、将来的にアップグレードする予定がある場合は、モジュール設計のシステムを選択することで、より柔軟性が高まります。

4.よくある質問

4.1 Q. コンポーネントの少ないプログラムでは、重要な故障信号を見逃すのではないか？

A: その可能性はあります。それぞれの未検出ガスは、ある種の故障タイプの判断における盲点に相当する。エチレンがなければ高温の過熱を判断することは困難ですし、一酸化炭素がなければ固体の絶縁劣化を見ることはできません。どの死角が許容され、どの死角が許容されないかを判断することが、選定における中心的な課題である。

4.2 Q: それ以下の部品は、電力会社のグリッド・アクセス要件を満たすことができますか？

A: 電力会社によって技術的要件は異なります。一部の地方の電力会社では、主変圧器オイルクロマトグラフィー・オンラインモニタリングの最小検出ガス種について明確な要件を定めています。購入前に、地域の送電網会社の技術基準とネットワークへのテストの要件を確認する必要があります。

4.3 Q. レッサー・コンポーネントとフル・コンポーネントの価格差は？

A: 検出されるガスの種類は、システムのコストを左右する重要な要素です。通常、部品点数の少ない機器に投資する方が経済的です。しかし、これは総合的に評価されるべきです。少数のガスが省略されたために重大な故障が見逃された場合、この節約は一つの故障の損失をカバーするには程遠いものです。

4.4 Q: 後からレッサー・コンポーネントからフル・コンポーネントにアップグレードできますか？

A: システムのハードウェア・アーキテクチャによります。モジュール設計の製品は、カラムや検出器を追加することでアップグレードが可能ですが、一体型設計の製品は、核となる分析ユニットを交換するか、装置全体を変更する必要があります。アップグレードパスとコストは、選定時にサプライヤーと明確にする必要がある。

4.5 Q: 部品点数の少ない方式は 110kV 以上の変圧器に適しているか？

A: 一般的に言って、110kV 以上の電圧レベルの主変圧器には、フルコンポーネントのソリューションを優先することを推奨する。しかし、予算が本当に限られている場合は、基本的な故障警報のニーズを満たすための過渡的プログラムとして、5ガス炭素-酸素強化型低コンポーネント構成を使用することができます。

5.まとめ

5.1 部品点数の削減は、どのガスが対象変圧器の主要なリスクに対応するかを明確にすることを中心とした、需要主導型の軽量化オプションである。

5.2 重要な主変圧器は、節約のために部品点数の少ないものを選択することは推奨されず、診断盲のコストは投資した節約をはるかに上回る可能性がある。

5.3 モジュラー設計のシステムを選択することで、将来のアップグレードの余地を残すことができる。

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